JPH087477Y2

JPH087477Y2 - 三次元マウス

Info

Publication number: JPH087477Y2
Application number: JP1990033122U
Authority: JP
Inventors: 孝祥清水
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2005-03-29
Also published as: JPH03124238U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ポインティングデバイスとしてのマウスに
関し、更に詳しくは三次元のデータを扱うことの可能な
三次元マウスに関する。

（従来の技術）近年、パーソナルコンピュータやワークステーション
（以下、単にコンピュータという）用のポインティング
デバイスとしては、マウスが広く使用されている。

この種のマウスは以下の部分から構成されている。

平面内の移動量を検出する機構，機能の選択に使用する１以上のスイッチ，上記，からの情報を処理し、コンピュータに転
送する回路。

（考案が解決しようとする課題）しかし、この種の一般的なマウスでは、二次元平面内
での移動量（x,y）を処理する機能しか有しておらず、
三次元のデータ（x,y,z）を扱うことはできない。

一方、コンピュータ側ではCADやCGの分野で三次元表
示が普及してきており、三次元対応のポインティングデ
バイスの要求が高まってきている。

現存する三次元ポインティングデバイスとしては、磁場を利用し、その磁場内のペン（磁性体）の位置
をとらえ、三次元のデータを処理するように構成された
装置。

ジョイスティックに、棒の回転をＺ軸とした機能を
付加し三次元のデータを処理するように構成された装
置。

等がある。

しかし、上記の装置は構成が複雑であり、高価なも
のである。また、上記の装置は感覚的に使いにくく、
操作感が不自然であるといった不具合がある。

従って、違和感なく操作することができ、簡単な構成
の三次元のデータ入力装置の実現が望まれていた。

本考案は上記した課題を解決するためになされたもの
であって、その目的は、簡単な操作で三次元のデータを
扱うことが可能なマウスを実現することを目的とする。

（課題を解決するための手段）マウスを移動させる移動平面と水平面との角度を検出
する平面角度検出手段と、移動平面内のマウスの移動量
を検出する移動量検出手段と、平面角度検出手段で検出
された移動平面の角度と移動量検出手段で検出されたマ
ウスの移動量とから三次元空間でのマウスの移動量を算
出する演算手段とを備えた三次元マウスにおいて、前記平面角度検出手段は、球殻を８等分した形状を有
し互いに接触しないように配置すると共に互い違いの４
枚を検出電極とする球状電極部と、この球状電極部の内
部に移動自在に配置され２つの検出電極を電気的に接続
することのできる金属球から構成され、移動平面の角度
を90度の分解能で検出することができるように構成され
たことを特徴とする。

（作用）本考案の三次元マウスにおいて、平面角度検出手段で
検出された移動平面の角度と移動量検出手段で検出され
たマウスの移動量とから、演算手段で三次元空間でのマ
ウスの移動量が算出され、三次元空間でのマウスの移動
量のデータがコンピュータに送出される。

（実施例）以下図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本考案の一実施例の電気的な構成を示す機能
ブロック図である。

この図において、１は本実施例の三次元マウス、２は
三次元マウス１の平面内の移動量（x,y）を検出する移
動量検出手段、３は三次元マウス１に配置されたクリッ
クスイッチを構成するスイッチ、４は三次元マウス１を
移動させる移動平面の角度を検出する平面角度検出手
段、５は移動量（x,y），スイッチの状態、移動平面の
角度のデータを所定の形式にしてコンピュータに転送す
る演算手段である。

第２図は本実施例の三次元マウス１に内蔵された平面
角度検出手段４の概略構成を示す構成図である。尚、こ
の実施例では移動平面検出の分解能が90度である場合を
例にして説明する。

ここでは、球状電極部を構成する８等分された電極4a
〜4h、及び球状電極部の内部に配置された金属球4iとか
ら構成されている。また、電極4a〜4hのうち、互い違い
の４枚（4e,4f,4g,4h）は接地し、残りの４枚（4a,4b,4
c,4d）は検出電極とする。そして、これら検出電極がオ
ープンのときをオフ、接地レベルのときをオンとする
と、三次元マウス１の配置状態によりいずれか２つの検
出電極がオンになる。従って、この検出電極の状態を検
出，利用して、移動量検出手段２の出力（x,y）から三
次元のデータ（X,Y,Z）を生成することが可能である。

すなわち、三次元マウス１が検出した平面内移動量を
（x,y）とし、三次元実空間内の移動量を（X,Y,Z）と
し、検出電極をa,b,c,d呼ぶとすると、以下の変換式で
表わすことができる。

Ｘ＝abx＋acx＋bdx＋cd（−ｘ）Ｙ＝aby＋bcy＋cdy＋ady Ｚ＝bc（−ｘ）＋adx＋acy＋bd（−ｙ）従って、上記のような変換を演算手段５で行ない、コ
ンピュータに転送すれば良い。最近のマウスでは内部に
マイクロプロセッサを有しているものもあり、この種の
変換を行なうことは容易である。

第３図は本実施例の三次元マウス１の実際の使用状態
を示す模式図である。

第３図（Ｉ）の状態では電極4aと4bとがオン状態にな
り、電極4cと4dとはオフ状態になっている。従って、上
式によりＸ＝x,Y＝y,Z＝０となる。

同様に、第３図（II）の状態では電極4bと4cとがオン
状態になり、電極4aと4dとはオフ状態になっている。従
って、上式によりＸ＝0,Y＝y,Z＝−ｘとなる。

同様に、第３図（III）の状態では電極4aと4cとがオ
ン状態になり、電極4bと4dとはオフ状態になっている。
従って、上式によりＸ＝x,Y＝0,Z＝ｙとなる。

尚、他の面においても同様に三次元の入力が行える。
但し、本実施例では、マウスを縦，横，或は裏返しで使
用することがあるため、移動量検出手段２も各使用状態
に耐えられるような機構が必要になる。

また、本実施例の三次元マウス１は従来のマウスと操
作性が変わらないため、違和感なく操作することが可能
であり、従来のマウスと互換性を保つことが可能であ
る。

尚、以上の実施例では移動平面の検出分解能を90度と
して説明したが、これに限定されるものではない。すな
わち、平面角度検出手段４の電極を更に細かく分割して
角度検出の分解能を上げることにより、種々の角度の斜
面の描画を行なうことも可能になる。

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案では、三次元の描
画を行なうためのマウスにおいて、マウスを移動させる
移動平面と水平面との角度を検出する平面角度検出手段
と、移動平面内のマウスの移動量を検出する移動量検出
手段と、平面角度検出手段で検出された移動平面の角度
と移動量検出手段で検出されたマウスの移動量とから三
次元空間でのマウスの移動量を算出する演算手段とを備
えることを特徴とした。

この結果、平面角度検出手段で検出された移動平面の
角度と移動量検出手段で検出されたマウスの移動量とか
ら、演算手段で三次元空間でのマウスの移動量が算出さ
れ、コンピュータに送出される。

従って、きわめて簡単な操作で三次元平面での移動量
を扱うことが可能な三次元マウスを実現することができ
る。また、本考案の三次元マウスは現存するマウスと操
作性が何等変わらず、互換性を保つことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の三次元マウスの原理的構成
を示す機能ブロック図、第２図は第１図に示した実施例の三次元マウスの主要部
の平面角度検出手段の構成を示す構成図、第３図は第１図に示した実施例の三次元マウスの使用状
態を示す説明図である。１……三次元マウス、２……移動量検出手段３……スイッチ、４……平面角度検出手段５……演算手段

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】マウスを移動させる移動平面と水平面との
角度を検出する平面角度検出手段と、移動平面内のマウスの移動量を検出する移動量検出手段
と、平面角度検出手段で検出された移動平面の角度と移動量
検出手段で検出されたマウスの移動量とから三次元空間
でのマウスの移動量を算出する演算手段とを備えた三次
元マウスにおいて、前記平面角度検出手段は、球殻を８等分した形状を有し
互いに接触しないように配置すると共に互い違いの４枚
を検出電極とする球状電極部と、この球状電極部の内部
に移動自在に配置され２つの検出電極を電気的に接続す
ることのできる金属球から構成され、移動平面の角度を
90度の分解能で検出することができるように構成された
ことを特徴とする三次元マウス。